토성의 하루는 얼마나 됩니까?

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내가 최근에 쓴 것처럼 토성은 이상한 곳입니다. 그것은 거대하지만 모든 행성 중에서 가장 밀도가 낮습니다. 그것은 단순히 이상한 것부터 정말로 기괴한 것까지 다양한 위성들의 함대를 가지고 있습니다. 그리고 물론, 그것은 거대한 링 시스템을 가지고 있습니다.



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토성은 육안으로 볼 수 있고 작은 망원경으로도 쉽게 관찰할 수 있으며 수백 명의 천문학자들이 수세기 동안 다 쓴 지금쯤이면 모든 기본 사항에 대해 꽤 좋은 아이디어를 얻었을 것입니다. 질량, 크기 등이 있습니다.

대부분의 경우, 우리는 합니다. 그러나 부끄럽게도 한 가지 속성을 찾기가 엄청나게 어려웠습니다. 회전율 .







간단히 말해서, 토성의 하루는 얼마나 됩니까?

단기 집중 과정 천문학: 토성

지구와 같은 일을 하기에는 그리 어렵지 않습니다. 우리 행성은 단단한 표면을 가지고 있으므로 한 지점에 서서 예를 들어 별이 하늘을 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간을 볼 수 있습니다(태양을 사용할 수 있지만 지구의 궤도는 그곳의 일을 복잡하게 만듭니다 ).

그러나 토성은 문제를 제기합니다. 표면이 없습니다. 그것은 수천 킬로미터 두께의 대기를 가지고 있으며 우리는 구름 꼭대기만 볼 수 있습니다. 그것들은 폭풍이나 반점과 같은 특징을 가질 수 있지만 이것들은 단단한 것에 정확히 고정되어 있지 않습니다. 그들은 대기와 관련하여 움직이므로 토성이 자전하는 데 걸리는 시간을 확인하는 데 사용할 수 없습니다.





또 다른 방법은 행성 내부 깊숙이 생성되는 행성의 자기장을 사용하는 것입니다. 자기장 라인은 약간 그물처럼 작용하여 행성이 회전할 때 공간의 입자를 쓸어냅니다. 이것은 우주선이 감지할 수 있는 전파를 생성합니다. 자기장이 행성의 회전 축에 대해 기울어지면 해당 전파에 펄스가 발생하고 펄스의 주기는 행성이 회전하는 데 걸리는 시간을 나타냅니다. 그것은 네 개의 외부 거성 행성 모두에 대해 수행되었습니다.

그러나 토성은 그곳에서도 원숭이를 렌치에 던졌습니다. 자기장은 회전축에서 0.01° 기울어질 뿐입니다! 그것은 매우 적은 양이므로 맥박을 측정하기 어렵습니다. 1970년대 보이저 우주선과 최근 카시니 탐사선으로 두 번 수행되었습니다. 그러나 그들이 얻은 숫자는 6분 차이가 났습니다! 토성의 하루가 10시간이 조금 넘을 때 많은 양입니다.

그러나 Cassini 데이터를 사용하는 천문학자들은 토성의 날을 알아내는 영리한 방법을 생각해 냈습니다. 그들은 반지를 보았다 .

엔젤 넘버가 계속 보인다는 것은 무엇을 의미합니까?
S A T U R N. 출처: NASA / JPL-Caltech / SSI / Ian Regan확대

S A T U R N. 크레딧: NASA / JPL-Caltech / SSI / Ian Regan

잘, . 여기에서 아이디어는 토성이 거기에 앉아 회전하는 가스 덩어리가 아니라는 것입니다. 레이어와 내부 모션이 있습니다. 내부 깊숙한 층은 주기적으로 위아래 또는 북쪽과 남쪽으로 움직입니다. 그들은 그렇게 하면서 토성의 중력장을 매우 미묘하게 수정하여 주기적으로 변경하도록 합니다.

일반적으로 그것은 탐지가 불가능할 것입니다... 토성은 수많은 얼어붙은 물얼음 조각으로 이루어진 그 웅장한 고리를 가지고 있습니다. 토성에 가깝다. C링 , 이 얼음 입자는 토성 내부 깊숙한 곳의 진동에 영향을 받기에 적절한 속도로 공전합니다(이를 공명이라고 합니다). 이렇게 하면 스윙을 할 때 다리를 걷어차는 것과 같이 입자에 약간의 추가 에너지가 제공됩니다. 이것의 효과는 입자가 일반적인 궤도에서 차례로 벗어나 고리에 나선형 파동 패턴을 생성한다는 것입니다. 이러한 방식으로 고리 입자는 민감한 지진계처럼 작동하여 아래 행성 내부의 변화를 측정합니다!

이와 같은 파도는 일반적으로 달과의 공명에 의해 생성되는 것으로 나타났습니다. 그러나 카시니가 C 고리에서 어떤 위성과도 일직선이 되지 않는 것을 본 적이 있습니다... 하지만 그들은 하다 토성 내부의 예측된 진동과 함께. 이러한 관측과 결합된 토성 모델을 사용하여, 과학자들은 토성의 자전을 상당히 정확하게 측정할 수 있었습니다. .

터커와 데일 대 사악한 누드

그들은 토성이 10시간 33분 38초마다 한 번씩 자전한다는 것을 발견했습니다(±152NS/119NS) — 보이저 측정과 토성의 자기장에 기반한 카시니 측정보다 몇 분 더 빠릅니다. 이유는 명확하지 않습니다.

Cassini는 2005년 9월 4일 627,000km 거리에서 토성(오른쪽), C 고리(진한 회색) 및 더 밝은 B 고리를 촬영했습니다. 제공: NASA/JPL/Space Science Institute

Cassini는 2005년 9월 4일 627,000km 거리에서 토성(오른쪽), C 고리(진한 회색) 및 더 밝은 B 고리를 촬영했습니다. 출처: NASA/JPL/우주과학연구소

그러나 이 측정은 토성 자전의 벌크 운동, 즉 행성의 대부분이 한 번 회전하는 데 걸리는 시간을 나타냅니다. 이전에는 그렇게 높은 정확도로 알려지지 않았습니다. 이 숫자는 이제 다른 방정식에서 거대한 행성의 내부를 모델링하는 데 사용되어 더 나은 확신을 갖고 다른 세부 사항을 연마할 수 있습니다.

나는 이 작품에서 나의 놀라움을 보여주는 데 주저함이 없다! 이것들은 매우 로 인한 미묘한 효과 매우 직접 볼 수는 없지만 모델링할 수 있는 토성 내부의 복잡한 가스 운동 매우 복잡한 수학. 이것은 매우 높은 수준의 물건입니다.

그리고 과학자들은 아직 끝나지 않았습니다! 나는 논문의 제목이 토성의 내부 탐사선으로서의 카시니 고리 지진학이라는 점에 주목하겠습니다. I. 강성 회전. 그들은 작업에서 주로 토성이 단일 강체로 회전한다는 단순화된 가정을 했습니다. 실제로는 그렇지 않으며, 이 팀의 향후 논문에는 토성이 자전하는 방식의 더 복잡한 특성이 포함될 것입니다. 다른 층이 서로 다른 속도로 이동합니다. 그것은 행성의 회전에 훨씬 더 잘 초점을 맞출 수 있습니다.

이것은 카시니가 토성, 위성, 고리의 세부 사항뿐만 아니라 토성의 가장 기본적인 속성 중 일부를 이해하는 데 도움이 될 것이라고 예상하지 못했던 것입니다.

포켓몬 볼케이니온과 메카니컬 마블 리뷰입니다.

카시니가 지구에서 우리에게 돌려준 정보의 깊이와 폭은 놀랍습니다. 영리한 사람들이 이 정보를 사용하여 태양계에서 가장 아름다운 이 행성에 대해 많은 것을 배울 수 있다는 점은 더욱 좋습니다. 하루가 끝날 때를 포함하여 정확히 언제 하루의 끝인지.